ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
откуда
Следователь]
Сечение свай подбирают в зависимости от материала и формы свай по моменту сопротивления
см8
К] '
где |
[зи] —допускаемое напряжение на изгиб. |
В проектной практике для расчета тонкой незаанкерованной стенки чаще всего применяют графоаналитический метод Ломейера, основанный на условии, что при равновесии системы сил си ловой и веревочный многоугольники замкнуты. При этом учиты вается упругая стадия работы материала стенок.
Рассмотрим принцип расчета незаанкерованной стенки при на гружении ее горизонтальными силами от распора грунта засыпки.
Если тонкая стенка загружена грунтом засыпки, то силами, действующими на стенку в этом случае, являются с правой сторо ны—активное давление грунта, с левой стороны—пассивное дав ление (рис. 37,а).
Исходными данными для расчета служат:
— свободная высота |
стенки |
И = Н\ + Я 2; |
|
|
|||
— объемные веса и углы внутреннего трения |
‘и, ?i |
и -(2, |
|||||
грунта засыпки соответственно надводного |
слоя и подводного слоя; |
||||||
— нормативная нагрузка с/0. |
|
|
|
|
|
||
Глубиной |
забивки |
шпунта |
вначале |
задаются, |
принимая |
||
Н3 — 0,7Н, а затем уточняют ее расчетом. |
|
|
|
||||
Требуется |
определить полную |
глубину |
забивки |
шпунта |
в грунт t, определить значение максимального изгибающего мо мента и в зависимости от материала и формы шпунта определить его сечение.
Расчет производится в следующем порядке:
1. Строится суммарная эпюра интенсивности активного и пас сивного давления грунта на стенку (рис. 37,6), по предваритель но вычисленным значениям интенсивности щ в характерных точ
93
ках по высоте (на уровне поверхности грунта, на границе слоев засыпки и на уровне острия шпунта).
При этом
а. ;T3-rt3tga ( 4 5 ° + ^
Рис. 37. Расчет незаанкерованного больверка графоаналити ческим методом
■ 2. Полученную эпюру разбивают на полоски произвольной вы соты. Площадь каждой полоски заменяют равной ей по величине сосредоточенной силой, приложенной в центре тяжести полоски
(рис. 37, в).
3. Строят силовой и веревочный многоугольники (рис. 37, г, д). Для удобства построения силового многоугольника, положение полюса Р выбирают на вертикали, проходящей через начало пер вой силы, а затем полюс соединяют лучами с началом и концом каждой из отложенных на горизонтали активных сил. Во избежа нии наложения рисунков пассивные силы откладываются на гори зонтали, несколько смещенной от горизонтали, на которой отло-
94
жены активные силы. Соответственно смещается и полюс (рi), из которого также проводят лучи через начало и конец каждой из пассивных сил.
Для построения веревочного многоугольника (рис. 37, г) меж ду линиями действия активных и пассивных сил проводят отрез ки линий, параллельные лучам силового многоугольника.
В результате |
получают |
веревочный |
многоугольник |
с верти |
||
кально расположенной |
замыкающей. |
|
|
|||
Глубина погружения |
стенки |
t0 определяется положением об |
||||
ратного отпора Е'п, т. е. точкой |
пересечения замыкающей вере |
|||||
вочного многоугольника |
с последним лучом (точка 0). |
Величина |
||||
Е'п соответствует |
отрезку, |
отсекаемому |
на основании |
силового |
многоугольника последним лучом, и линией, параллельной замы кающей веревочного многоугольника (рис. 37,д).
4. Определяют полную глубину погружения стенки
|
|
t = t 0 - |
М, |
где |
М-- |
Е' |
|
2<7 (К ~ К) |
|
||
|
|
|
|
здесь q =<70+ |
1 = П |
|
давление в грунте на уровне |
2 Ti^i- вертикальное |
|||
|
i=l |
приложения |
силы Е'и. |
|
|
5. Определяют изгибающий момент в стенке как произведе ние полюсного расстояния -ц (в масштабе сил) и максимальной ординаты веревочного многоугольника ут&х (в линейном масшта
бе), Т. е. Ц'.Ушах-
6. Выбирают тип и сечение шпунта, исходя из известной фор
мулы сопротивления материалов |
|
||
|
3 |
Мрас < |
|
|
|
W , |
|
где |
W — момент сопротивления 1 пог. м шпунтовой стенки; |
||
|
[ои]— допускаемое |
напряжение |
от изгиба, принимаемое для |
|
металлических шпунтин 2200 кг!см2, а для железо |
||
|
бетонных элементов—250 |
кг/см2. |
Расчет тонкой заанкерованной стенки из металлического шпунта графоаналитическим методом (Ломейера)
Условия работы занкерованной стенки отличаются от условии работы незаанкерованной стенки тем, что перемещение верхнего ее конца ограничено анкерным устройством в точке А (рис. 38)-—
95
прикрепления анкера к стенке. На стенку действуют активные си лы давления грунта засыпки, стремящиеся повернуть стенку око ло точки А. Этому повороту препятствуют пассивные силы сопро тивления грунта, в который стенка забита.
Эпюры-нагрузок строятся аналогично эпюрам незаанкерованных стенок, нагруженных грунтом засыпки.
Рис. 38. Расчетная схема заанкерованного больверка
В расчете учитывают силы трения между стенкой и грунтом, введением коэффициентов k (впереди стенки) и k' (за стенкой). Значения k и к' принимаются в зависимости от угла внутреннего трения грунта и материала.стенки (табл. 12).
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 12 |
Значения |
коэффициентов, учитывающих силы трения между |
грунтом |
|||
|
|
и шпунтовой |
металлической стенкой |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
9 |
k |
k ! |
9 |
к |
к ' |
|
|
|
|
! |
|
40 |
2,00 |
0,35 |
25 |
1,75 |
0,55 |
35 |
2,00 |
0,41 |
20 |
1,50 |
0,61, |
30 |
2,00 |
0,47 |
15 |
1.25 |
0,75 |
9 6
В качестве исходных данных для |
расчета стенки |
принимают: |
|
— свободную высоту стенки # = # i + # 2; |
|
||
— углы внутреннего трения и объемные веса грунта, располо |
|||
женного выше и ниже уровня |
воды, соответственно |
7, и ср,, |
|
— заглубление анкерной |
плиты |
от поверхности засыпки |
|
1ц~ 0,6 Я и высоту анкерной плиты /га—0,2 Я; |
|
||
— нормативную нагрузку |
на поверхности (?о = 4 т/м2\ |
—предварительную глубину забивки шпунта в грунт Я3= (0,0-0,7) Я.
Точка прикрепления анкера к металлической шпунтовой стен ке находится ниже верха стенки на величину 0,35 Я.
Графоаналитический метод расчета топких стенок позволяет получить необходимую глубину забивки сваи t, длину и сечение ан керной тяги, подобрать необходимый профиль и сечение шпунта,
убедиться |
в устойчивости анкерной |
плиты (опоры). |
|
Расчет |
начхают с построения |
эпюры нагрузок (рис. 39,6). |
|
При этом |
определяется интенсивность распора и отпора в харак |
||
терных точках по высоте стенки, г/м2. |
|||
|
«1 — (/о |
> |
|
= (q0 + b - Hi) -K] .
Яз = (7о -г- 7r-tfl)-Xa2 -
|
|
CL I — (<7о |
Т г Л ', |
— ' [ » ’ Н * - \ 1 ' H ' i ) ' *'z .t |
• |
|
|
|
аь= |
72• Я3&-лп— интенсивность |
отпора, |
|
|
||
где |
k — коэффициент, учитывающий |
трение грунта |
о |
стенку |
|||
(табл. 12). |
суммарную, |
эпюру |
разбивают по высоте |
на по |
|||
|
Полученную |
лоски и, вычислив площади этих полосок, заменяют их сосредото ченными силами, действующими на 1 пог. м стенки и приложен ными в центрах тяжести этих полосок (схема нагрузок—рис.39,в).
Затем в этом же масштабе сил строят силовой многоугольник
(рис. 39,6).
При этом для удобства построения, положение полюса выби рают на вертикали, проходящей через середину основания много угольника.
Из полюса проводят лучи через начало и конец каждой из от ложенных на горизонтали сил как это делалось в случае построе ния силового многоугольника при расчете незаанкерованпого больверка.
Построение веревочного многоугольника начинают, проведя ли нию, параллельную первому лучу до пересечения ее с горнзон-
7 п. л. |
97 |
талью, проходящей через точку А прикрепления анкера. Затем между линиями действия активных сил проводят отрезки линий, параллельные лучам 0—1, 0—2 и т. д. силового многоугольника.
В результате получают двояко изогнутую кривую. Замыкаю щую веревочного многоугольника проводят из точки А таким об разом, чтобы соблюдалось условие у \~г/2~г/тах, что соответст вует примерному равенству моментов в верхней и нижней частях шпунтовой стенки.
Тогда наибольший изгибающий момент
|
|
~ Ч‘Уmax > |
|
|
где |
— полюсное |
расстояние, |
принимаемое в |
масштабе |
|
сил, т; |
ординаты веревочного многоугольника в |
||
|
утах— значение |
|||
|
линейном масштабе, м. |
под дей |
||
|
Как показали исследования,тонкая |
шпунтовая стенка |
ствием бокового давления засыпки прогибается и активное давле ние в средней зоне стенки становится меньше, чем это принято было в расчете.
Поэтому расчетную величину изгибающего момента определя ют с учетом коэффициента &с < 1,
/Мшах.
99